Теплоизолированный цемент марки ThermoCEM LT
Сложности, возникающие при креплении скважин в зонах распространения ММП
Геологические условия п-ова Ямал, и в частности Бованенковского и Харасавэйского месторождений, характеризуются повсеместным распространением многолетнемерзлых пород (ММП), имеющих значительную льдистость за счёт включений, наличием мощных залежей подземного льда, наличием криопегов и широким развитием опасных мерзлотно-геологических процессов.
Для обеспечения устойчивости крепи газовой скважины на Бованенковском месторождении применяется комплекс мероприятий по сохранению вмещающих пород в мёрзлом состоянии, включающий:
- теплоизолированные лифтовые трубы (ТЛТ),
- теплоизолированные обсадные трубы (термокейсы),
- приустьевые охлаждающие трубчатые парожидкостные системы в комбинации с отдельностоящими термостабилизаторами, направленные на предотвращение формирования просадочных термокарстовых воронок в приустьевой зоне скважин и на обеспечение устойчивости фундаментов прискважинных сооружений (СОУ).
Затраты на приобретение, установку и обслуживание систем пассивной теплоизоляции составляют значительный вклад в сметную стоимость строительства скважины.
Кроме того, в случае применения данных систем возникают сопутствующие расходы, связанные с бурением долотом увеличенного диаметра, либо применением расширителя (для обеспечения проходного диаметра, обеспечивающего спуск термокейса), расходы на отсыпку кустовой площадки бурения, расходы на бурение скважин для спуска элементов СОУ и т.д.
Расходы на устройства пассивной теплоизоляции
Проблема сохранения в мёрзлом состоянии пород, вмещающих скважину, приобретает ещё большую актуальность с учётом того, что осваиваемые и намеченные к освоению месторождения на п-ове Ямал характеризуются все более сложными геокриологическими условиями и, с учётом перспектив освоения глубоких продуктивных горизонтов, скважины будут характеризоваться более интенсивным тепловым воздействием на вмещающие мёрзлые породы.
Вместе с тем, используемые составы тампонажного камня, непосредственного контактирующего с массивом мёрзлых пород, как правило, характеризуются недостаточно низким коэффициентом теплопроводности – более 0,5 Вт/(м·К).
Теплоупорные тампонажные материалы марки ThermoCEM LT
-
Тампонажный материал ThermoCEM LT предназначен для цементирования интервалов многолетнемерзлых пород с высокой объемной льдистостью (до 60%).
-
Тампонажный материал ThermoCEM LT содержит термоизоляционные композитные полимерные материалы в высокой концентрации, что ограничивает процесс теплообмена между лифтовой колонной и массивом ММП
-
Теплопроводность камня ThermoCEM LT составляет менее 0,15 Вт/(м·К), что позволяет ограничить, либо исключить применение устройств пассивной теплоизоляции (термокейсы, ТЛТТ, СОУ);
-
Стоимость тампонажной системы ThermoCEM LT, в пересчете на одну скважину, в десятки раз меньше по сравнению с затратами на устройства пассивной теплоизоляции.
Результаты расчетов радиуса протаивания на примере особенностей ММП Харасавэйского месторождения
Ореол протаивания (растепления) ММП вокруг устья скважины на ПК1 (при +16 0С), стандартная конструкция без элементов пассивной теплоизоляции, ThermoCEM LT:
Ореол протаивания (растепления) ММП вокруг устья скважины на ТП10 (при +40 0С), стандартная конструкция без элементов пассивной теплоизоляции:
Ореол протаивания (растепления) ММП вокруг устья скважины на ТП10 (при +40 0С), стандартная конструкция без элементов пассивной теплоизоляции, ThermoCEM LT:
Ореол протаивания (растепления) ММП вокруг устья скважины на ТП10 (при +40 0С), спущена ТЛТ 114х168 в комбинации с ThermoCEM LT (остальные устройства пассивной теплоизоляции не применялись):
Ореол протаивания (растепления) ММП вокруг устья скважины на ПК1 (при +16 0С), спущена ТЛТ 114х168 в комбинации с ThermoCEM LT (остальные устройства пассивной теплоизоляции не применялись):
Основные тампонажно-технические характеристики системы на основе ThermoCEM LT
